發(fā)布時間：2020-07-16 03:17

【摘要】： 近半個多世紀以來，日冕加熱問題一直都是日地物理學界關注研究的難題。本論文則主要地研究了Alfven波在日冕加熱過程中的作用。我們從兩個方面對這個問題進行了探討： 第一個方面主要地研究了加熱日冕的Alfven波源。我們采用Lighthill-Stein理論分析了對流層中的湍流運動對扭轉Alfven波的激發(fā)作用。就是將MHD方程中的非線性項通過Fourier變換轉化為湍動源項，并采用Kolmogroff冪律譜來描述對流層的湍動譜。這樣，通過計算可以得到磁通管中被激發(fā)的扭轉Alfven能譜。當被激發(fā)的扭轉Alfven波沿著磁通管向上傳播到達日冕，其攜帶的能量就可以加熱日冕。 第二個方面是研究冕環(huán)中的Alfven波耗散機制。我們在線性共振吸收理論的基礎上，對波動耗散過程中的非線性效應做了進一步的研究。通過三波共振模型的分析，可以發(fā)現(xiàn)Pump波能被集聚在共振層附近的大幅度背景擾動強烈調制。這個大幅度擾動則是冕環(huán)對足點運動造成驅動的共振響應所形成的。由于位于共振層附近的相調層非常薄，那么，對應的位于這個薄層之內的Pump波就會和在這個薄層之外傳播的Pump波有強烈的相混作用，從而對共振層附近的Pump波有很強的阻尼作用。 在完成了本論文的理論工作后，我們將這兩個部分的理論結合起來，就得到了一個相對完整的日冕加熱模型，包含了Alfven波的波源和耗散機制。利用理論結果的計算表明，對流層的湍動對流完全有可能激發(fā)足夠的波能去補充日冕中等離子體對流和輻射造成的能量損失。將計算得到的激發(fā)扭轉Alfven能譜做為邊界條件代入，可以對扭轉Alfven波在冕環(huán)中的耗散做一些定量的分析。從我們的計算中得到的Pump波的阻尼長度的量級大概可以和最近的冕環(huán)足根加熱觀測相符合。 本課題相關的論文已經投遞和發(fā)表在國際主要的學術期刊AA和ApJ上，得到了國內外同行較好的評價。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（空間科學與應用研究中心）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2003
【分類號】：P182.62

【共引文獻】

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本文編號：2757443